小题专攻2 化学反应速率与平衡图像、图表分析
1.（2025·辽宁辽阳二模）恒温条件下，向带活塞的容器中加入2 mol A（g）与2 mol B（g），发生反应mA（g）＋nB（g）pC（g），其他条件不变，反应相同时间时，A（g）的转化率随压强变化（通过推动活塞改变压强）的关系如图所示（整个过程中各物质状态不发生改变）。下列说法错误的是（ ）
A.a点：v正＝v逆
B.平衡常数：K（d）＝K（b）
C.m＋n＜p
D.压强为p kPa时，c点正反应速率大于逆反应速率
2.（2025·黑龙江一模）向恒容密闭容器中充入1 mol XeF4（g）和一定量的F2（g），发生反应；XeF4（g）＋F2（g）XeF6（g） ΔH。XeF4的平衡转化率随投料比、温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.η1＜η2
B.正反应速率：v（b）＜v（c）
C.平衡常数：K（a）＞K（b）＝K（c）
D.450 K时，压强不变则反应达到平衡
3.（2025·四川成都二模）在容积恒为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4气体，发生反应N2O4（g）2NO2（g），随温度升高，混合气体的颜色变深。在100 ℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.反应的ΔH＞0
B.在0～60 s时段，反应速率v（NO2）＝0.002 0 mol·L－1·s－1
C.体系的总压强保持不变时，反应达到平衡状态
D.反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡正向移动
4.（2025·浙江温州二模）水煤气变换法反应为CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），将各0.5 mol的CO和H2O混合气体投入体积可变的密闭容器中，于不同的温度下测得反应物的物质的量分数（φ）随时间变化关系如图所示。
下列说法不正确的是（ ）
A.温度T2高于T1
B.升高温度，正反应速率增大的倍数小于逆反应速率
C.恒温恒容下，在状态a容器中再充入1.8 mol CO和2.7 mol CO2，平衡不移动
D.在T2时，反应物的物质的量投入加倍，则φ随时间变化可能为曲线L
5.（2025·江苏南通二模）CH4和CO2重整制氢体系中主要发生下列反应：
反应Ⅰ：CH4（g）＋CO2（g）2CO（g）＋2H2（g） ΔH1＝＋247 kJ·mol－1
反应Ⅱ：CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g） ΔH2＝＋41.1 kJ·mol－1
反应Ⅲ：2CO（g）C（s）＋CO2（g）
ΔH3＝－172.4 kJ·mol－1
在密闭容器中，1.01×105 Pa、n始（CH4）＝n始（CO2）＝1 mol时，若仅考虑上述反应，平衡时各气态物质的物质的量随温度的变化如图所示。
下列说法不正确的是（ ）
A.曲线a表示平衡时CO的物质的量随温度的变化
B.625 ℃，反应Ⅱ的平衡常数K＝
C.500～600 ℃，随着温度升高，容器中积碳减少
D.1 000 ℃下，增大压强，平衡体系中不变
6.（2024·浙江6月选考11题）二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应：
Ⅰ.C2H6（g）＋CO2（g）C2H4（g）＋CO（g）＋H2O（g） ΔH1＞0
Ⅱ.C2H6（g）＋2CO2（g）4CO（g）＋3H2（g） ΔH2＞0
向容积为10 L的密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2，不同温度下，测得5 min时（反应均未平衡）的相关数据见下表，下列说法不正确的是（ ）
温度（℃） 400 500 600
乙烷转化率（％） 2.2 9.0 17.8
乙烯选择性（％） 92.6 80.0 61.8
注：乙烯选择性＝×100％
A.反应活化能：Ⅰ＜Ⅱ
B.500 ℃时，0～5 min反应Ⅰ的平均速率为v（C2H4）＝2.88×10－3 mol·L－1·min－1
C.其他条件不变，平衡后及时移除H2O（g），可提高乙烯的产率
D.其他条件不变，增大投料比[n（C2H6）/n（CO2）]投料，平衡后可提高乙烷转化率
7.（2025·浙江金华二模）二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应如下（忽略其他副反应）：
反应①：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH1＝－184 kJ· mol－1
反应②：CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g） ΔH2＝＋41 kJ· mol－1
恒压下，按投料比n（CO2）∶n（H2）＝1∶3充入密闭容器中，达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示（Kp为压强平衡常数：用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。下列说法不正确的是（ ）
A.容器内混合气体的密度不再改变时已达平衡状态
B.图中X、Y分别代表CO、H2O
C.250 ℃时，反应②的平衡常数K＜1
D.若恒温恒容时，以n（CO2）∶n（H2）＝5∶9投料，p起始＝1.4p平衡，平衡时n（CH3OH）∶n（H2O）＝2∶3，则反应①的Kp＝
8.（2025·山东名校联考）甲烷蒸汽重整是目前工业制氢的手段，主要反应如下：
反应Ⅰ：CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g） ΔH1＝＋206 kJ·mol－1
反应Ⅱ：CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g） ΔH2＝－41 kJ·mol－1
100 kPa下，将n（CH4）∶n（H2O）＝1∶3的混合气体投入恒压反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.通入Ar，反应速率加快
B.曲线b表示CO2
C.600 ℃时，t h后反应到达平衡，t h内v（CH4）＝ kPa·h－1
D.其他条件不变，600 ℃时反应Ⅱ的平衡常数K＝
小题专攻2 化学反应速率与平衡图像、图表分析
1.A 根据图像中反应相同时间时，A（g）的转化率随压强变化，可知转化率最高点左侧的未达平衡，转化率增大原因是：压强增大，速率增大，相同时间内A（g）的转化量增多；最高点及右侧达到平衡，转化率下降原因是：压强增大，平衡逆向移动，说明m＋n＜p，C正确；a点未达平衡，反应正向进行，v正＞v逆，A错误；平衡常数只与温度有关，恒温条件：K（d）＝K（b），B正确；压强为p kPa时，c点转化率低于平衡转化率，反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率，D正确。
2.B 投入1 mol XeF4（g），η＝，η1对应XeF4转化率较大，则c（F2）较大，即η1较小，A正确；b、c两点对应温度相同，起始投入都是1 mol XeF4，则b点投入c（F2）较大，起始浓度较大，正反应速率较大，即正反应速率：v（b）＞v（c），B错误；温度升高，平衡转化率减低，说明正反应是放热反应，较低温度下平衡常数较大，温度相同，平衡常数相等，故平衡常数：K（a）＞K（b）＝K（c），C正确；该反应是气体分子数减小反应，当恒容恒温条件下，气压不变时，反应达到平衡状态，D正确。
3.D 随温度升高，混合气体的颜色变深，说明NO2浓度增加，平衡正向移动，故正反应的ΔH＞0，A正确；在0～60 s时段，NO2浓度从0变为0.120 mol·L－1，故反应速率c（NO2）＝＝0.002 0 mol·L－1·s－1，B正确；该反应是气体分子数增大的反应，容器体积恒定，体系的总压强是变量，故体系的总压强保持不变时，反应达到平衡状态，C正确；反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，体系压强增大，平衡向气体分子数减小的方向移动，即平衡逆向移动，D错误。
4.D 由图可知，T2比T1先到达平衡状态，说明T2比T1对应反应速率快，则温度：T2＞T1，A正确；由图可知，T2温度时，反应物的物质的量分数（φ）大，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，则升高温度，正、逆反应速率都增大，但是正反应速率增大的倍数小于逆反应速率，B正确；状态a容器中，达到平衡时，消耗CO、H2O物质的量均为0.5 mol－0.2 mol＝0.3 mol，则生成CO2、H2物质的量均为0.3 mol，平衡时K＝＝，再充入1.8 mol CO和2.7 mol CO2，瞬时Q＝＝＝K，则平衡不移动，C正确；体积可变的密闭容器中，在T2时，反应物的物质的量投入加倍，则容器的体积也加倍，容器中反应物的浓度不变，化学反应速率不变，到达平衡的时间不变，则φ随时间变化不可能为曲线L，D错误。
5.B 依据发生的反应，体系中含有的物质有CH4、CO2、CO、H2、H2O（g）、C。n始（CH4）＝n始（CO2）＝1 mol，625 ℃时，n（H2O）＝0.5 mol，n（CH4）＝0.15 mol，则根据H原子守恒：n（H2）＝（4 mol－0.5 mol×2－0.15 mol×4）＝1.2 mol，而曲线a中，某气体的物质的量为0.5 mol，所以曲线a表示CO的物质的量随温度的变化，另一条曲线表示H2的物质的量随温度的变化，A正确；n（CO）＝n（CO2）＝0.5 mol，n（CH4）＝0.15 mol，则n（C）＝2 mol－0.5 mol－0.5 mol－0.15 mol＝0.85 mol，625 ℃，设容器的容积为V L，则反应Ⅱ的平衡常数K＝＝＝，B不正确；500～600 ℃，随着温度升高，反应Ⅲ的平衡不断逆向移动，所以容器中积碳减少，C正确；由图像可知，1 000 ℃下，n（H2）＝n（CO）＝2 mol，表明体系中只发生反应Ⅰ，且发生完全转化，增大压强，体系中不变，D正确。
6.D 由表可知，相同温度下，乙烷在发生转化时，反应Ⅰ更易发生，则反应活化能：Ⅰ＜Ⅱ，A正确；由表可知，500 ℃时，乙烷的转化率为9.0％，可得转化的乙烷的总物质的量为2 mol×9.0％＝0.18 mol，而此温度下乙烯的选择性为80％，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18 mol×80％＝0.144 mol，根据化学方程式可得，生成乙烯的物质的量为0.144 mol，则0～5 min反应Ⅰ的平均速率为v（C2H4）＝＝2.88×10－3 mol·L－1·min－1，B正确；其他条件不变，平衡后及时移除H2O（g），反应Ⅰ的平衡正向移动，可提高乙烯的产率，C正确；其他条件不变，增大投料比[n（C2H6）/n（CO2）]投料，平衡后CO2的转化率提高，C2H6的转化率降低，D错误。
7.B 恒压条件下，反应前后气体的总质量不变，但气体的物质的量会发生变化，所以容器体积会改变，当混合气体的密度不再改变时，说明反应达到平衡状态，A正确；两个反应都生成H2O，所以H2O的物质的量分数是CH3OH和CO之和，Z代表H2O，反应①是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH的物质的量分数减小；反应②是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CO的物质的量分数增大；所以X代表CO，Y代表CH3OH，B错误；反应②的平衡常数Kp＝，由图像可知，250 ℃时，c（CO）＜c（CO2），c（H2O）＜c（H2），所以K＜1，C正确；设起始时n（CO2）＝5 mol，n（H2）＝9 mol，因为p起始＝1.4p平衡，则n平衡＝10 mol，设平衡时各物质的物质的量分别为CH3OH：2x，H2O：3x，CO2：y，H2：z，CO：w，则根据C原子守恒：y＋2x＋w＝5 mol，根据H原子守恒：2z＋8x＋6x＝18 mol，根据O原子守恒：2y＋2x＋3x＋w＝10 mol，n平衡＝x＋y＋5x＋w＝10 mol，联立解得：x＝1 mol，y＝2 mol，z＝2 mol，w＝1 mol，即平衡时n（CO2）＝2 mol，n（H2）＝2 mol，n（CH3OH）＝2 mol，n（H2O）＝3 mol，n（CO）＝1 mol，则p（CO2）＝0.2p平衡，p（H2）＝0.2p平衡，p（CH3OH）＝0.2p平衡，p（H2O）＝0.3p平衡；反应①的Kp＝＝＝，D正确。
8.C 反应Ⅰ的正反应为吸热反应，反应Ⅱ的正反应为放热反应，升高温度，反应Ⅰ平衡正向移动、CO物质的量增大，反应Ⅱ平衡逆向移动、CO物质的量增大，故CO的平衡物质的量分数随温度升高而增大，则CO平衡曲线为b，CO2平衡曲线为a。将n（CH4）∶n（H2O）＝1∶3的混合气体投入恒压反应器中，通入Ar，容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减慢，A错误；曲线b表示CO，曲线a表示CO2，B错误；100 kPa，CH4、H2O起始的物质的量之比为1∶3，起始CH4的分压为25 kPa；由图可知，600 ℃达到平衡时，各组分的物质的量分数分别为CH4：0.04，H2O（g）：0.32，CO：0.04，H2：0.50，CO2：（1－0.04－0.32－0.04－0.50）＝0.10，则th内v（CH4）＝＝ kPa·h－1，C正确；反应Ⅱ为气体分子数不变的反应，则600 ℃Kp＝Kc＝＝，D错误。
3 / 3小题专攻2 化学反应速率与平衡图像、图表分析
【例1】 （2025·山东高考10题）在恒容密闭容器中，Na2SiF6（s）热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系（实线部分）如图所示。已知：T2温度时，Na2SiF6（s）完全分解；体系中气相产物在T1、T3温度时的分压分别为p1、p3。下列说法错误的是（ ）
A.a线所示物种为固相产物
B.T1温度时，向容器中通入N2，气相产物分压仍为p1
C.p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp
D.T1温度时，向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大
答案：D
【流程分析】
①确定变量：已知图像为平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系（实线部分）。根据已知信息，Na2SiF6（s）的分解产物为NaF（s）和SiF4（g），其分解的化学方程式为Na2SiF6（s）2NaF（s）＋SiF4（g）。
②图像分析：
③综合判断：a线所示物种为NaF（s），NaF（s）为固相产物，A正确； T1温度时，向容器中通入N2，恒容密闭容器的体积不变，各组分的浓度不变，化学平衡不发生移动，虽然总压变大，但是气相产物分压不变，仍为p1，B正确；升温b线代表的SiF4增多，则反应（s）2NaF（s）＋SiF4（g）为吸热反应，升温Kp增大，已知：T2温度时，Na2SiF6（s）完全分解，则该反应T2以及之后正向进行趋势很大，Qp＜Kp，体系中气相产物在T3温度时的分压为p3，p3＝Qp，恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有SiF4（g），Kp＝p（SiF4），即T3温度时热解反应的平衡常数Kp＝p（SiF4），C正确； b线所示物种为SiF4（g），恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有SiF4（g），Kp＝p（SiF4），温度不变Kp不变，T1温度时向容器中加入SiF4（g），重新达平衡时p（SiF4）不变，则逆反应速率不变，D错误。
【例2】 （2024·湖南高考14题）恒压下，向某密闭容器中充入一定量的CH3OH和CO，发生如下反应：
主反应：CH3OH＋COCH3COOH ΔH1
副反应：CH3OH＋CH3COOHCH3COOCH3＋H2O ΔH2
在不同温度下，反应达到平衡时，测得两种含碳产物的分布分数δ［δ＝］随投料比x（物质的量之比）的变化关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.投料比x代表
B.曲线c代表乙酸的分布分数
C.ΔH1＜0，ΔH2＞0
D.L、M、N三点的平衡常数：K＝K＞K
答案：D
【流程分析】
①确定变量：该图像为在不同温度下两种含碳产物的分布分数随投料比x（物质的量之比）的变化曲线。
②分析图像：
③综合判断：L、M、N三点对应副反应ΔH2＜0，且TN＞TM＝TL，升高温度平衡逆向移动，K（L）＝K（M）＞K（N），D正确。
【模型构建】
1.（2024·江苏高考13题）二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应（忽略其他副反应）为：
①CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g） ΔH1＝41.2 kJ·mol－1
②CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g） ΔH2
225 ℃、8×106 Pa下，将一定比例CO2、H2
混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处（相邻位点距离相同）的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.L4处与L5处反应①的平衡常数K相等
B.反应②的焓变ΔH2＞0
C.L6处的H2O的体积分数大于L5处
D.混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于CH3OH的生成速率
2.（2024·吉林高考10题）异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是（ ）
A.3 h时，反应②正、逆反应速率相等
B.该温度下的平衡常数：①＞②
C.0～3 h平均速率v（异山梨醇）＝0.014 mol·kg－1·h－1
D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
3.（2025·安徽高考11题）恒温恒压密闭容器中，t＝0时加入A（g），各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图（反应速率v＝kx，k为反应速率常数）。
下列说法错误的是（ ）
A.该条件下＝
B.0～t1时间段，生成M和N的平均反应速率相等
C.若加入催化剂，k1增大，k2不变，则x1和xM，平衡均变大
D.若A（g）→M（g）和A（g）→N（g）均为放热反应，升高温度则xA，平衡变大
1.（2025·江苏高考13题）甘油（C3H8O3）水蒸气重整获得H2过程中的主要反应：
反应Ⅰ C3H8O3（g）3CO（g）＋4H2（g） ΔH＞0
反应Ⅱ CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g） ΔH＜0
反应Ⅲ CO2（g）＋4H2（g）CH4（g）＋2H2O（g） ΔH＜0
1.0×105 Pa条件下，1 mol C3H8O3和9 mol H2O发生上述反应达平衡状态时，体系中CO、H2、CO2和CH4的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.550 ℃时，H2O的平衡转化率为20％
B.550 ℃反应达平衡状态时，n（CO2）∶n（CO）＝11∶25
C.其他条件不变，在400～550 ℃范围，平衡时H2O的物质的量随温度升高而增大
D.其他条件不变，加压有利于增大平衡时H2的物质的量
2.（2025·江西新余二模）1-苯基丙炔可以在Al2O3催化下发生如下反应：
＋
双键同侧基团间的排斥影响烯烃的稳定性（排斥力：苯基-甲基＞氯原子-甲基）。体系中各物质含量随时间变化情况如图所示。当体系中各物质含量不再改变时，产物A与产物B的含量之比为1∶35。下列说法错误的是（ ）
A.产物B对应结构是
B.若想获取产物A，应适当缩短反应时间
C.产物A、B可用核磁共振氢谱加以区分
D.该条件下体系中存在AB，其平衡常数K＝35
3.（2025·齐鲁名校教研体联考）氮化钒（VN）广泛用于钢铁产业、储能、工业催化等领域。工业上可采用碳热还原氮化法制备VN，发
生反应：V2O3（s）＋3C（s）＋N2（g）2VN（s）＋3CO（g） ΔH＞0。某小组同学模拟碳热还原氮化法制备VN，在T ℃时，向2 L恒容密闭容器中先加入n（V2O3）∶n（C）＝1∶3的固体混合物，再充入5 mol N2，起始压强为p0 kPa下发生上述反应，测得容器内压强与时间（t）的关系如图所示（忽略固体体积对压强的影响）：
下列说法错误的是（ ）
A.升高温度，V2O3（s）的转化率增大
B.t2 min时，改变的条件可能是瞬间缩小容器体积
C.在T ℃时，该反应的Kp＝6.75
D.0～t1 min内N2的平均反应速率为 mol·L－1·min－1
小题专攻2 化学反应速率与平衡图像、图表分析
【真题研做·明确考向】
1.C 图中白圈标记的曲线代表气体温度，L4处与L5处对应的温度不同，平衡常数只与温度有关，故L4处与L5处反应①的平衡常数不同，A错误；由题图可知，随着气体在绝热反应管中匀速通过，气体温度不断升高，说明有热量放出，而反应①ΔH1＞0，故反应②ΔH2＜0，B错误；从L5到L6，甲醇的体积分数逐渐增大，说明反应②向右进行，反应②消耗CO，而CO体积分数没有明显变化，说明反应①也向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n（H2O）增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O的消耗与生成，故气体的物质的量n总减小而n（H2O）增大，即H2O的体积分数会增大，故L6处的H2O的体积分数大于L5处，C正确；L1处，CO的体积分数大于CH3OH，说明生成的CO的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于CH3OH的生成速率，D错误。
2.A 3 h后异山梨醇的浓度仍在增大，1，4-失水山梨醇的浓度仍在减小，说明此刻反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，A错误；由题图可知，3 h时山梨醇的浓度已为0，副产物的浓度不变，说明反应①、③均是不可逆反应，15 h后异山梨醇的浓度不再变化，1，4-失水山梨醇的浓度大于0，说明反应②是可逆反应，则该温度下的平衡常数：①＞②，B正确；0～3 h内平均速率v（异山梨醇）＝＝0.014 mol·kg－1·h－1，C正确；反应②使用催化剂能加快反应速率，缩短达到化学平衡状态的时间，但是催化剂对化学平衡移动无影响，故加入催化剂不改变其平衡转化率，D正确。
3.C 反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，则对于反应M（g）A（g）存在关系式：k－1·xM，平衡＝k1·xA，平衡，对于反应A（g）N（g）存在关系式：k－2·xN，平衡＝k2·xA，平衡，两式联立可得＝，A正确；起始时，xM和xN均为0，t1时，xM＝xN，则0～t1时间段，生成M和N的平均反应速率相等，B正确；催化剂不影响平衡移动，故xM，平衡不变，C错误；A（g）→M（g）和A（g）→N（g）均为放热反应，则升高温度，平衡均逆向移动，故xA，平衡变大，D正确。
【对点演练·能力培养】
1.A 反应Ⅰ是吸热反应，反应Ⅱ和Ⅲ是放热反应，升高温度，反应Ⅰ的平衡正向移动，反应Ⅱ和Ⅲ的平衡逆向移动，CH4的物质的量降低，CO和H2的物质的量升高，由C原子守恒知，550 ℃时n（CO）＜（3－2.2）mol，故曲线①为H2，②为CH4，③为CO。
平衡体系中的含H物质有C3H8O3、H2、H2O、CH4，含C物质有C3H8O3、CH4、CO、CO2，根据C元素守恒有：1 mol×3＝3n（C3H8O3）＋n（CH4）＋n（CO）＋n（CO2），根据H元素守恒有：1 mol×8＋9 mol×2＝8n（C3H8O3）＋4n（CH4）＋2n（H2）＋2n（H2O），两式联立，结合上述分析和图中数据可得n（H2O）＝7.2 mol，故550 ℃时，H2O的平衡转化率为×100％＝20％，A正确；由题图知，550 ℃反应达到平衡时，n（CO2）∶n（CO）＝11∶2，B错误；其他条件不变，在400～550 ℃范围内，升高温度，反应Ⅰ的平衡正向移动，反应Ⅱ和Ⅲ的平衡逆向移动，CO2的物质的量增加，说明反应Ⅲ的平衡逆向移动的程度大于反应Ⅱ，故平衡时H2O的物质的量随温度升高而减小，C错误；反应Ⅰ是气体分子数增大的反应，反应Ⅱ是气体分子数不变的反应，反应Ⅲ是气体分子数减小的反应，其他条件不变，增大压强，反应Ⅰ的平衡逆向移动，反应Ⅱ的平衡不移动，反应Ⅲ的平衡正向移动，平衡时H2的物质的量减小，D错误。
2.A 已知排斥力：苯基-甲基＞氯原子-甲基，说明更稳定，达到平衡时，其产量更高，故产物A代表，产物B代表，A错误；由图可知，反应开始时，产物A的含量迅速上升，说明开始反应时，生成产物A的反应为优势反应，故若想获取产物A，应适当缩短反应时间，B正确；产物A、B氢原子所处的环境不相同，可以用核磁共振氢谱加以区分，C正确；炔烃在30分钟以后含量很少，而产物A迅速下降，产物B迅速上升，说明存在平衡：AB，平衡常数K＝，结合题目已知条件：当体系中各物质含量不再改变时，产物A与产物B的含量之比为1∶35，则K＝35，D正确。
3.D 该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，V2O3（s）的转化率增大，A正确；该反应是气体分子数增大的反应，t2 min时，压强瞬间增大，然后又减小，说明平衡逆向移动，改变的条件可能是瞬间缩小容器体积，B正确；由图可知，在T ℃时，反应达到平衡时的压强为2p0，起始压强为p0 kPa，列出“三段式”
V2O3（s）＋3C（s）＋N2（g）2VN（s）＋3CO（g）
起始/mol 5 0
转化/mol x 3x
平衡/mol 5－x 3x
则＝，x＝2.5，该反应的Kp＝＝6.75，C正确；由C可知，0～t1 min内N2的平均反应速率为 mol·L－1·min－1＝ mol·L－1·min－1，D错误。
2 / 5(共56张PPT)
小题专攻2
化学反应速率与平衡图像、图表分析
02
真题研做
01
典例分析
模型构建
明确考向
03
对点演练
能力培养
04
课后作业
巩固提升
目 录
contents
典例分析 模型构建
【例1】 （2025·山东高考10题）在恒容密闭容器中，Na2SiF6（s）热解反
应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量
随温度的变化关系（实线部分）如图所示。已知：T2温度时，Na2SiF6
（s）完全分解；体系中气相产物在T1、T3温度时的分压分别为p1、p3。下
列说法错误的是（ ）
A. a线所示物种为固相产物
B. T1温度时，向容器中通入N2，气相产物分压仍为p1
C. p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp
D. T1温度时，向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大
√
【流程分析】
①确定变量：已知图像为平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系
（实线部分）。根据已知信息，Na2SiF6（s）的分解产物为NaF（s）和SiF4
（g），其分解的化学方程式为Na2SiF6（s） 2NaF（s）＋SiF4（g）。
②图像分析：
③综合判断：a线所示物种为NaF（s），NaF（s）为固相产物，A正确； T1
温度时，向容器中通入N2，恒容密闭容器的体积不变，各组分的浓度不
变，化学平衡不发生移动，虽然总压变大，但是气相产物分压不变，仍为
p1，B正确；升温b线代表的SiF4增多，则反应Na2SiF6（s） 2NaF（s）＋
SiF4（g）为吸热反应，升温Kp增大，已知：T2温度时，Na2SiF6（s）完全
分解，则该反应T2以及之后正向进行趋势很大，Qp＜Kp，体系中气相产物
在T3温度时的分压为p3，p3＝Qp，恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只
有SiF4（g），Kp＝p（SiF4），即T3温度时热解反应的平衡常数Kp＝p
（SiF4），C正确； b线所示物种为SiF4（g），恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有SiF4（g），Kp＝p（SiF4），温度不变Kp不变，T1温度时向容器中加入SiF4（g），重新达平衡时p（SiF4）不变，则逆反应速率不变，D错误。
【例2】 （2024·湖南高考14题）恒压下，向某密闭容器中充入一定量的
CH3OH 和CO ，发生如下反应：
主反应：CH3OH ＋CO CH3COOH ΔH1
副反应：CH3OH ＋CH3COOH CH3COOCH3 ＋H2O ΔH2
A. 投料比x代表
B. 曲线c代表乙酸的分布分数
C. ΔH1＜0，ΔH2＞0
D. L、M、N三点的平衡常数：K ＝K ＞K
在不同温度下，反应达到平衡时，测得两种含碳产物的分布分数δ
［δ ＝ ］随投料比x（物质的量之
比）的变化关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
√
①确定变量：该图像为在不同温度下两种含碳产物的分布分数随投料比x
（物质的量之比）的变化曲线。
②分析图像：
【流程分析】
③综合判断：L、M、N三点对应副反应ΔH2＜0，且TN＞TM＝TL，升高温
度平衡逆向移动，K（L）＝K（M）＞K（N），D正确。
【模型构建】
真题研做 明确考向
1. （2024·江苏高考13题）二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应（忽略
其他副反应）为：
①CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（g） ΔH1＝41.2 kJ·mol－1
②CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g） ΔH2
A. L4处与L5处反应①的平衡常数K相等
B. 反应②的焓变ΔH2＞0
C. L6处的H2O的体积分数大于L5处
D. 混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于CH3OH的生成速率
225 ℃、8×106 Pa下，将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处（相邻位点距离相同）的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如图所示。下列说法正确的是（ ）
√
解析： 图中白圈标记的曲线代表气体温度，L4处与L5处对应的温度不
同，平衡常数只与温度有关，故L4处与L5处反应①的平衡常数不同，A错
误；由题图可知，随着气体在绝热反应管中匀速通过，气体温度不断升
高，说明有热量放出，而反应①ΔH1＞0，故反应②ΔH2＜0，B错误；从L5
到L6，甲醇的体积分数逐渐增大，说明反应②向右进行，反应②消耗CO，
而CO体积分数没有明显变化，说明反应①也向右进行，反应①为气体分子
数不变的反应，其向右进行时，n（H2O）增大，反应②为气体分子数减
小的反应，且没有H2O的消耗与生成，故气体的物质的量n总减小而n
（H2O）增大，即H2O的体积分数会增大，故L6处的H2O的体积分数大于L5
处，C正确；L1处，CO的体积分数大于CH3OH，说明生成的CO的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于CH3OH的生成速率，D错误。
2. （2024·吉林高考10题）异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学
品，150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15 h后异
山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是（ ）
A. 3 h时，反应②正、逆反应速率相等
B. 该温度下的平衡常数：①＞②
C. 0～3 h平均速率v（异山梨醇）＝0.014 mol·kg－1·h－1
D. 反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
√
解析：3 h后异山梨醇的浓度仍在增大，1，4-失水山梨醇的浓度仍在减小，说明此刻反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，A错误；由题图可知，3 h时山梨醇的浓度已为0，副产物的浓度不变，说明反应①、③均是不可逆反应，15 h后异山梨醇的浓度不再变化，1，4-失水山梨醇的浓度大于0，说明反应②是可逆反应，则该温度下的平衡常数：①＞②，B正确；0～3 h内平均速率v（异山梨醇）＝ ＝0.014 mol·kg－1·h－1，C正确；反应②使用催化剂能加快反应速率，缩短达到化学平衡状态的时间，但是催化剂对化学平衡移动无影响，故加入催化剂不改变其平衡转化率，D正确。
3. （2025·安徽高考11题）恒温恒压密闭容器中，t＝0时加入A（g），各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图（反应速率v＝kx，k为反应速率常数）。
下列说法错误的是（ ）
A. 该条件下 ＝
B. 0～t1时间段，生成M和N的平均反应速率相等
C. 若加入催化剂，k1增大，k2不变，则x1和xM，平衡均变大
D. 若A（g）→M（g）和A（g）→N（g）均为放热反应，升高温度则xA，
平衡变大
√
解析： 反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，则对于反应M
（g） A（g）存在关系式：k－1·xM，平衡＝k1·xA，平衡，对于反应A
（g） N（g）存在关系式：k－2·xN，平衡＝k2·xA，平衡，两式联立可得
＝ ，A正确；起始时，xM和xN均为0，t1时，xM＝xN，则0～t1
时间段，生成M和N的平均反应速率相等，B正确；催化剂不影响平衡移
动，故xM，平衡不变，C错误；A（g）→M（g）和A（g）→N（g）均为放
热反应，则升高温度，平衡均逆向移动，故xA，平衡变大，D正确。
对点演练 能力培养
1. （2025·江苏高考13题）甘油（C3H8O3）水蒸气重整获得H2过程中的主
要反应：
反应Ⅰ C3H8O3（g） 3CO（g）＋4H2（g） ΔH＞0
反应Ⅱ CO（g）＋H2O（g） CO2（g）＋H2（g） ΔH＜0
反应Ⅲ CO2（g）＋4H2（g） CH4（g）＋2H2O（g） ΔH＜0
1.0×105 Pa条件下，1 mol C3H8O3和9 mol H2O发生上述反应达平衡状态
时，体系中CO、H2、CO2和CH4的物质的量随温度变化的理论计算结果如
图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 550 ℃时，H2O的平衡转化率为20％
B. 550 ℃反应达平衡状态时，n（CO2）∶n（CO）＝11∶25
C. 其他条件不变，在400～550 ℃范围，平衡时H2O的物质的量随温度升高而增大
D. 其他条件不变，加压有利于增大平衡时H2的物质的量
√
解析： 反应Ⅰ是吸热反应，反应Ⅱ和Ⅲ是放热反应，升高温度，反应Ⅰ的平衡正向移动，反应Ⅱ和Ⅲ的平衡逆向移动，CH4的物质的量降低，CO和H2的物质的量升高，由C原子守恒知，550 ℃时n（CO）＜（3－
2.2）mol，故曲线①为H2，②为CH4，③为CO。
平衡体系中的含H物质有C3H8O3、H2、H2O、CH4，含C物质有C3H8O3、
CH4、CO、CO2，根据C元素守恒有：1 mol×3＝3n（C3H8O3）＋n
（CH4）＋n（CO）＋n（CO2），根据H元素守恒有：1 mol×8＋9
mol×2＝8n（C3H8O3）＋4n（CH4）＋2n（H2）＋2n（H2O），两式联
立，结合上述分析和图中数据可得n（H2O）＝7.2 mol，故550 ℃时，H2O
的平衡转化率为 ×100％＝20％，A正确；由题图知，550 ℃
反应达到平衡时，n（CO2）∶n（CO）＝11∶2，B错误；其他条件不
变，在400～550 ℃范围内，升高温度，反应Ⅰ的平衡正向移动，反应Ⅱ和Ⅲ
的平衡逆向移动，CO2的物质的量增加，说明反应Ⅲ的平衡逆向移动的程
度大于反应Ⅱ，故平衡时H2O的物质的量随温度升高而减小，C错误；
反应Ⅰ是气体分子数增大的反应，反应Ⅱ是气体分子数不变的反应，反应Ⅲ
是气体分子数减小的反应，其他条件不变，增大压强，反应Ⅰ的平衡逆向移
动，反应Ⅱ的平衡不移动，反应Ⅲ的平衡正向移动，平衡时H2的物质的量
减小，D错误。
2. （2025·江西新余二模）1-苯基丙炔可以在Al2O3催化下发生如下反应：
＋
双键同侧基团间的排斥影响烯烃的稳定性（排斥力：苯基-甲基＞氯原子-甲基）。体系中各物质含量随时间变化情况如图所示。当体系中各物质含量不再改变时，产物A与产物B的含量之比为1∶35。下列说法错误的是（ ）
A. 产物B对应结构是
B. 若想获取产物A，应适当缩短反应时间
C. 产物A、B可用核磁共振氢谱加以区分
D. 该条件下体系中存在A B，其平衡常数K＝35
√
解析： 已知排斥力：苯基-甲基＞氯原子-甲基，说明 更稳
定，达到平衡时，其产量更高，故产物A代表 ，产物B代
表 ，A错误；由图可知，反应开始时，产物A的含量迅速上
升，说明开始反应时，生成产物A的反应为优势反应，故若想获取产物A，
应适当缩短反应时间，B正确；产物A、B氢原子所处的环境不相同，可以
用核磁共振氢谱加以区分，C正确；
炔烃在30分钟以后含量很少，而产物A迅速下降，产物B迅速上升，说明存
在平衡：A B，平衡常数K＝ ，结合题目已知条件：当体系中各
物质含量不再改变时，产物A与产物B的含量之比为1∶35，则K＝35，D
正确。
3. （2025·齐鲁名校教研体联考）氮化钒（VN）广泛用于钢铁产业、储
能、工业催化等领域。工业上可采用碳热还原氮化法制备VN，发生反应：
V2O3（s）＋3C（s）＋N2（g） 2VN（s）＋3CO（g） ΔH＞0。某小
组同学模拟碳热还原氮化法制备VN，在T ℃时，
向2 L恒容密闭容器中先加入n（V2O3）∶n（C）
＝1∶3的固体混合物，再充入5 mol N2，起始压
强为p0 kPa下发生上述反应，测得容器内压强与
时间（t）的关系如图所示（忽略固体体积对压
强的影响）：
下列说法错误的是（ ）
A. 升高温度，V2O3（s）的转化率增大
B. t2 min时，改变的条件可能是瞬间缩小容器体积
C. 在T ℃时，该反应的Kp＝6.75
D. 0～t1 min内N2的平均反应速率为 mol·L－1·min－1
√
解析： 该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，V2O3（s）的转
化率增大，A正确；该反应是气体分子数增大的反应，t2 min时，压强瞬间
增大，然后又减小，说明平衡逆向移动，改变的条件可能是瞬间缩小容器
体积，B正确；由图可知，在T ℃时，反应达到平衡时的压强为2p0，起始
压强为p0 kPa，列出“三段式”
V2O3（s）＋3C（s）＋N2（g） 2VN（s）＋3CO（g）
起始/mol 5 0
转化/mol x 3x
平衡/mol 5－x 3x
则 ＝ ，x＝2.5，该反应的Kp＝ ＝6.75 ，C正确；由C
可知，0～t1 min内N2的平均反应速率为 mol·L－1·min－1＝ mol·L－
1·min－1，D错误。
课后作业 巩固提升
1. （2025·辽宁辽阳二模）恒温条件下，向带活塞的容器中加入2 mol A
（g）与2 mol B（g），发生反应mA（g）＋nB（g） pC（g），其他条
件不变，反应相同时间时，A（g）的转化率随压强变化（通过推动活塞改
变压强）的关系如图所示（整个过程中各物质状态不发生改变）。下列说
法错误的是（ ）
A. a点：v正＝v逆
B. 平衡常数：K（d）＝K（b）
C. m＋n＜p
D. 压强为p kPa时，c点正反应速率大于逆反应速率
1
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6
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√
解析：根据图像中反应相同时间时，A（g）的转化率随压强变化，可知转化率最高点左侧的未达平衡，转化率增大原因是：压强增大，速率增大，相同时间内A（g）的转化量增多；最高点及右侧达到平衡，转化率下降原因是：压强增大，平衡逆向移动，说明m＋n＜p，C正确；a点未达平衡，反应正向进行，v正＞v逆，A错误；平衡常数只与温度有关，恒温条件：K（d）＝K（b），B正确；压强为p kPa时，c点转化率低于平衡转化率，反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率，D正确。
1
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2. （2025·黑龙江一模）向恒容密闭容器中充入1 mol XeF4（g）和一定量
的F2（g），发生反应；XeF4（g）＋F2（g） XeF6（g） ΔH。XeF4的
平衡转化率随投料比 、温度变化曲线如图所示。下列说法
错误的是（ ）
A. η1＜η2
B. 正反应速率：v（b）＜v（c）
C. 平衡常数：K（a）＞K（b）＝K（c）
D. 450 K时，压强不变则反应达到平衡
√
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8
解析：投入1 mol XeF4（g），η＝ ，η1对应XeF4转化率较大，则c（F2）较大，即η1较小，A正确；b、c两点对应温度相同，起始投入都是1 mol XeF4，则b点投入c（F2）较大，起始浓度较大，正反应速率较大，即正反应速率：v（b）＞v（c），B错误；温度升高，平衡转化率减低，说明正反应是放热反应，较低温度下平衡常数较大，温度相同，平衡常数相等，故平衡常数：K（a）＞K（b）＝K（c），C正确；该反应是气体分子数减小反应，当恒容恒温条件下，气压不变时，反应达到平衡状态，D正确。
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3. （2025·四川成都二模）在容积恒为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4气体，发生反应N2O4（g） 2NO2（g），随温度升高，混合气体的颜色变深。在100 ℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 反应的ΔH＞0
B. 在0～60 s时段，反应速率v（NO2）＝0.002 0 mol·L－1·s－1
C. 体系的总压强保持不变时，反应达到平衡状态
D. 反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡正向移动
√
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3
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解析： 随温度升高，混合气体的颜色变深，说明NO2浓度增加，平衡
正向移动，故正反应的ΔH＞0，A正确；在0～60 s时段，NO2浓度从0变为
0.120 mol·L－1，故反应速率c（NO2）＝ ＝0.002 0 mol·L－1·s－
1，B正确；该反应是气体分子数增大的反应，容器体积恒定，体系的总压
强是变量，故体系的总压强保持不变时，反应达到平衡状态，C正确；反
应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，体系压强增大，平衡向气体分
子数减小的方向移动，即平衡逆向移动，D错误。
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4. （2025·浙江温州二模）水煤气变换法反应为CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g），将各0.5 mol的CO和H2O混合气体投入体积可变的密
闭容器中，于不同的温度下测得反应物的物质
的量分数（φ）随时间变化关系如图所示。
下列说法不正确的是（ ）
A. 温度T2高于T1
B. 升高温度，正反应速率增大的倍数小于逆反应速率
C. 恒温恒容下，在状态a容器中再充入1.8 mol CO和2.7 mol CO2，平衡不
移动
D. 在T2时，反应物的物质的量投入加倍，则φ随时间变化可能为曲线L
√
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解析： 由图可知，T2比T1先到达平衡状态，说明T2比T1对应反应速率快，则温度：T2＞T1，A正确；由图可知，T2温度时，反应物的物质的量分数（φ）大，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，则升高温度，正、逆反应速率都增大，但是正反应速率增大的倍数小于逆反应速率，B正确；状态a容器中，达到平衡时，消耗CO、H2O物质的量均为0.5 mol－0.2 mol＝0.3 mol，则生成CO2、H2物质的量均为0.3 mol，平衡时K＝ ＝ ，再充入1.8 mol CO和2.7 mol CO2，瞬时Q＝ ＝ ＝K，则平衡不移动，C正确；体积可变的密闭容器中，在T2时，反应物的物质的量投入加倍，则容器的体积也加倍，容器中反应物的浓度不变，化学反应速率不变，到达平衡的时间不变，则φ随时间变化不可能为曲线L，D错误。
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5. （2025·江苏南通二模）CH4和CO2重整制氢体系中主要发生下列反应：
反应Ⅰ：CH4（g）＋CO2（g） 2CO（g）＋2H2（g） ΔH1＝＋247
kJ·mol－1
反应Ⅱ：CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（g） ΔH2＝＋41.1
kJ·mol－1
反应Ⅲ：2CO（g） C（s）＋CO2（g） ΔH3＝－172.4 kJ·mol－1
1
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下列说法不正确的是（ ）
在密闭容器中，1.01×105 Pa、n始（CH4）＝n始（CO2）＝1 mol时，若仅
考虑上述反应，平衡时各气态物质的物质的量随温度的变化如图所示。
A. 曲线a表示平衡时CO的物质的量随温度的变化
B. 625 ℃，反应Ⅱ的平衡常数K＝
C. 500～600 ℃，随着温度升高，容器中积碳减少
D. 1 000 ℃下，增大压强，平衡体系中 不变
√
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解析： 依据发生的反应，体系中含有的物质有CH4、CO2、CO、H2、
H2O（g）、C。n始（CH4）＝n始（CO2）＝1 mol，625 ℃时，n（H2O）
＝0.5 mol，n（CH4）＝0.15 mol，则根据H原子守恒：n（H2）＝ （4
mol－0.5 mol×2－0.15 mol×4）＝1.2 mol，而曲线a中，某气体的物质的
量为0.5 mol，所以曲线a表示CO的物质的量随温度的变化，另一条曲线表
示H2的物质的量随温度的变化，A正确；n（CO）＝n（CO2）＝0.5
mol，n（CH4）＝0.15 mol，则n（C）＝2 mol－0.5 mol－0.5 mol－0.15
mol＝0.85 mol，625 ℃，设容器的容积为V L，则反应Ⅱ的平衡常数K＝
1
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＝ ＝ ，B不正确；500～600 ℃，随着温度升高，反应Ⅲ的平衡不断逆向移动，所以容器中积碳减少，C正确；由图像可知，1 000 ℃下，n（H2）＝n（CO）＝2 mol，表明体系中只发生反应Ⅰ，且发生完全转化，增大压强，体系中 不变，D正确。
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6. （2024·浙江6月选考11题）二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下
两个反应：
Ⅰ.C2H6（g）＋CO2（g） C2H4（g）＋CO（g）＋H2O（g） ΔH1＞0
Ⅱ.C2H6（g）＋2CO2（g） 4CO（g）＋3H2（g） ΔH2＞0
向容积为10 L的密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2，不同温度下，测
得5 min时（反应均未平衡）的相关数据见下表，下列说法不正确的是（ ）
温度（℃） 400 500 600
乙烷转化率（％） 2.2 9.0 17.8
乙烯选择性（％） 92.6 80.0 61.8
注：乙烯选择性＝ ×100％
1
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A. 反应活化能：Ⅰ＜Ⅱ
B. 500 ℃时，0～5 min反应Ⅰ的平均速率为v（C2H4）＝2.88×10－3 mol·L
－1·min－1
C. 其他条件不变，平衡后及时移除H2O（g），可提高乙烯的产率
D. 其他条件不变，增大投料比[n（C2H6）/n（CO2）]投料，平衡后可提
高乙烷转化率
√
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8
解析： 由表可知，相同温度下，乙烷在发生转化时，反应Ⅰ更易发生，
则反应活化能：Ⅰ＜Ⅱ，A正确；由表可知，500 ℃时，乙烷的转化率为9.0
％，可得转化的乙烷的总物质的量为2 mol×9.0％＝0.18 mol，而此温度
下乙烯的选择性为80％，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18 mol×80
％＝0.144 mol，根据化学方程式可得，生成乙烯的物质的量为0.144
mol，则0～5 min反应Ⅰ的平均速率为v（C2H4）＝ ＝2.88×10－3
mol·L－1·min－1，B正确；其他条件不变，平衡后及时移除H2O（g），反应
Ⅰ的平衡正向移动，可提高乙烯的产率，C正确；其他条件不变，增大投料
比[n（C2H6）/n（CO2）]投料，平衡后CO2的转化率提高，C2H6的转化率
降低，D错误。
1
2
3
4
5
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7. （2025·浙江金华二模）二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应如下
（忽略其他副反应）：
反应①：CO2（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH1＝－184
kJ· mol－1
反应②：CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（g） ΔH2＝＋41
kJ· mol－1
恒压下，按投料比n（CO2）∶n（H2）＝1∶3充入密闭容器中，达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示（Kp为压强平衡常数：用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。
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A. 容器内混合气体的密度不再改变时已达平衡状态
B. 图中X、Y分别代表CO、H2O
C. 250 ℃时，反应②的平衡常数K＜1
下列说法不正确的是（ ）
√
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D. 若恒温恒容时，以n（CO2）∶n（H2）＝5∶9投料，p起始＝1.4p平衡，
平衡时n（CH3OH）∶n（H2O）＝2∶3，则反应①的Kp＝
解析： 恒压条件下，反应前后气体的总质量不变，但气体的物质的量
会发生变化，所以容器体积会改变，当混合气体的密度不再改变时，说明
反应达到平衡状态，A正确；两个反应都生成H2O，所以H2O的物质的量分
数是CH3OH和CO之和，Z代表H2O，反应①是放热反应，升高温度，平衡
逆向移动，CH3OH的物质的量分数减小；反应②是吸热反应，升高温度，
平衡正向移动，CO的物质的量分数增大；所以X代表CO，Y代表CH3OH，
B错误；反应②的平衡常数Kp＝ ，由图像可知，250 ℃
时，c（CO）＜c（CO2），c（H2O）＜c（H2），所以K＜1，C正确；
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设起始时n（CO2）＝5 mol，n（H2）＝9 mol，因为p起始＝1.4p平衡，则n
平衡＝10 mol，设平衡时各物质的物质的量分别为CH3OH：2x，H2O：3x，
CO2：y，H2：z，CO：w，则根据C原子守恒：y＋2x＋w＝5 mol，根据
H原子守恒：2z＋8x＋6x＝18 mol，根据O原子守恒：2y＋2x＋3x＋w＝
10 mol，n平衡＝x＋y＋5x＋w＝10 mol，联立解得：x＝1 mol，y＝2 mol，
z＝2 mol，w＝1 mol，即平衡时n（CO2）＝2 mol，n（H2）＝2 mol，n
（CH3OH）＝2 mol，n（H2O）＝3 mol，n（CO）＝1 mol，则p（CO2）
＝0.2p平衡，p（H2）＝0.2p平衡，p（CH3OH）＝0.2p平衡，p（H2O）＝
0.3p平衡；反应①的Kp＝ ＝ ＝ ，D正确。
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8. （2025·山东名校联考）甲烷蒸汽重整是目前工业制氢的手段，主要反
应如下：
反应Ⅰ：CH4（g）＋H2O（g） CO（g）＋3H2（g） ΔH1＝＋206
kJ·mol－1
反应Ⅱ：CO（g）＋H2O（g） CO2（g）＋H2（g） ΔH2＝－41
kJ·mol－1
100 kPa下，将n（CH4）∶n（H2O）＝1∶3的混合气体投入恒压反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。
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A. 通入Ar，反应速率加快
B. 曲线b表示CO2
C. 600 ℃时，t h后反应到达平衡，t h内v（CH4）＝ kPa·h－1
D. 其他条件不变，600 ℃时反应Ⅱ的平衡常数K＝
下列说法正确的是（ ）
√
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解析：反应Ⅰ的正反应为吸热反应，反应Ⅱ的正反应为放热反应，升高温度，反应Ⅰ平衡正向移动、CO物质的量增大，反应Ⅱ平衡逆向移动、CO物质的量增大，故CO的平衡物质的量分数随温度升高而增大，则CO平衡曲线为b，CO2平衡曲线为a。将n（CH4）∶n（H2O）＝1∶3的混合气体投入恒压反应器中，通入Ar，容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减慢，A错误；曲线b表示CO，曲线a表示CO2，B错误；100 kPa，CH4、H2O起始的物质的量之比为1∶3，起始CH4的分压为25 kPa；由图可知，600 ℃达到平衡时，各组分的物质的量分数分别为CH4：0.04，H2O（g）：0.32，CO：0.04，H2：0.50，CO2：（1－0.04－0.32－0.04－0.50）＝0.10，则th内v（CH4）＝ ＝ kPa·h－1，C正确；反应Ⅱ为气体分子数不变的反应，则600 ℃Kp＝Kc＝ ＝ ，D错误。
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THANKS
演示完毕 感谢观看
